对辊式蛤仔分级机仿真设计与关键工艺研究

发布时间：2020-04-28 23:17

【摘要】：菲律宾蛤仔是我国贝类养殖的之一,捕后分级对蛤仔深加工和销售至关重要。目前我国菲律宾蛤仔养殖企业主要采用人工或滚筒式分级等方法,人工分级效率低、劳动强度大、分级精度低等问题突出,滚筒式分级存在破碎率高、分级级别调整困难等问题。因此,开展高效、精准和低损的蛤子分级技术研究,对我国蛤子养殖产业技术进步具有重要意义。本文在蛤壳形态与摩擦特性研究分析的基础上,设计完成了多级对辊式蛤仔自动分级设备,并对关键零部件进行了仿真分析,完成了样机分级性能试验研究。菲律宾蛤仔的形态性状研究表明,蛤仔的壳长、壳宽、壳高均与其质量正相关且呈正态分布,其中蛤仔壳宽与质量相关系数0.761,可分为大(17 mm)、中(13-17 mm)、小(13 mm)3个等级;另由菲律宾蛤仔摩擦特性试验结果发现,蛤壳与304钢、乙丙橡胶板(EPDM)、PVC板间的最大静摩擦系数分别为0.35、0.52和0.61。根据分级技术要求,以壳宽作为分级等级指标,确定分级辊轴采用304钢制造。针对蛤仔个体小、壳体易碎等特性,提出了多级对辊式分级结构技术方案,并建立了蛤仔分级力学模型,完成了蛤仔分级机构、动力系统、传动系统及其他零部件设计计算,实现了菲律宾蛤仔的精准、低成本和低损伤自动分级。利用SolidWorks建立了分级机主要部件三维模型,并基于ANSYS对分级机辊轴进行了静力学仿真分析,求解了辊轴形变量及应力分布,结果表明,分级机各辊轴的屈服强度均满足设计要求;利用ADAMS对分级过程中蛤仔分级进行了运动学仿真分析。确定了不同辊轴倾角和转速条件下,蛤仔的运动速度和加速度变化规律,提出了蛤子分级的合理工艺参数。样机分级性能的单因素和响应面试验结果表明,进料速度和辊轴倾角对分级效率的影响比较显著,蛤仔分级准确率受辊轴转速和进料速度的影响较大。当辊轴转速、辊轴倾角和进料速度分别为110 r/min、13°和3枚/s时,分级准确率达98%,且无破碎。本研究成果为蛤仔精准、低损和连续分级技术研究提供了重要参考。
【图文】：

分级机,马铃薯

包括滚筒式、辊式、振动筛式分级机等；电磁与光电式分级主要的利用电磁学、光电学传感器采集被测试物的相关数据，经过计算机分析控制机械部分实现分级。在这类分级中应用最为广泛的传感器有重力传感器、速度传感器、光敏传感器等。随着分级技术进一步发展，形成了基于机器视觉的计算机分级。机器视觉分级是通过光学装置和非接触的传感器自动的接受和处理一个真实事物的图像通过分析图像获得所需信息或用于机器运动的分级方式[12]，简单的说就是利用计算机对摄像头采集的被测物图像进行分析。总之，随着生产需求的变换，分级技术的正在向着高效化、多元化和精准化发展。1.2.1 国内农产品分级技术发展现状（1）机械式在我国现有的分级技术及设备中，发展最早、应用最为广泛的是机械式分级机，大多数机械式分级机是以滚筒（振筛）式和辊式分级机为基础，，针对不同分级需求进行进一步的设计研发和改进。

分级机,文蛤

包括滚筒式、辊式、振动筛式分级机等；电磁与光电式分级主要的利用电磁学、光电学传感器采集被测试物的相关数据，经过计算机分析控制机械部分实现分级。在这类分级中应用最为广泛的传感器有重力传感器、速度传感器、光敏传感器等。随着分级技术进一步发展，形成了基于机器视觉的计算机分级。机器视觉分级是通过光学装置和非接触的传感器自动的接受和处理一个真实事物的图像通过分析图像获得所需信息或用于机器运动的分级方式[12]，简单的说就是利用计算机对摄像头采集的被测物图像进行分析。总之，随着生产需求的变换，分级技术的正在向着高效化、多元化和精准化发展。1.2.1 国内农产品分级技术发展现状（1）机械式在我国现有的分级技术及设备中，发展最早、应用最为广泛的是机械式分级机，大多数机械式分级机是以滚筒（振筛）式和辊式分级机为基础，针对不同分级需求进行进一步的设计研发和改进。
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S985.3

【参考文献】